Post on 17-Aug-2021
TEMA 6. COMUNICACIÓ
ENTRE ORDINADORS.
XARXES INFORMÀTIQUES
1. COMPONENTS D’UNA XARXA DE
COMUNICACIONS
PERTORBACIONS
1.1. DEFINICIÓ DELS COMPONENTS
Elements d’un sistema de comunicacions:
Font d’informació
Genera les dades a transmetre
Emissor (o transmissor)
Converteix les dades a senyals adequades per al mitjà de transmissió
Mitjà de transmissió
Transporta les dades
Ex: xarxa telefònica, aire, cable (Cu, fibra òptica, ...)
Normalment apareixen pertorbacions com:
renou, interferències, retards, distorsions.
Receptor
Converteix la senyal rebuda en dades intel·ligibles per la destinació
Destinació
Agafa i processa les dades rebudes
2. XARXES INFORMÀTIQUES
Són un conjunt
d’ordinadors
comunicats entre si per
poder compartir la
informació i els
recursos comuns
(impressores, fax, …)
Constituïdes per:
- Mitjans de transmissió: línies telefòniques o cables de
dades
- Nodes: ordinadors (routers)
- Nodes de commutació: s’ocupen de la interconnexió dels
equips
2.1. COMPONENTS FÍSICS D’UNA XARXA
Equips físics: ordinador i targeta de xarxa
Mitjans de transmissió: cable coaxial, cable de parell trenat, fibra òptica, infrarrojos, ràdio, microones
Gestionadors de la xarxa:
- repetidors,
- concentradors que són els encarregats de la connexió dels diferents equips d’una xarxa (hub, switch),
- encaminadors o routers (s’utilitza per unir xarxes i transferir la informació pel camí adequat)
3. TIPUS DE XARXES
TIPUS DE XARXES
SEGONS VELOCITAT I
TAMANY GEOGRÀFIC SEGONS TOPOLOGIA
SEGONS ESTRUCTURA
LAN
MAN
WAN
JERÀRQUIQUES
ENTRE IGUALS
BUS
ANELL
ESTRELLA
ARBRE
MALLA
3.1. TIPUS DE XARXES SEGONS
L’EXTENSIÓ 1.Xarxa LAN (Local area
network): transmissió de dades a poca distància. P.ex. a un edifici (empresa, institució)
2. Xarxa MAN (Metropolitan area network): subministra serveis dins una àrea urbana P.ex. Xarxes de dades o TV per cable
3. Xarxa WAN (Wide area network): engloba grups de xarxes distribuïdes des d’un país fins un continent. P.ex. Telefònica, Microsoft, IBM, HP
3.2. TIPUS DE XARXES SEGONS
JERARQUIA
1. JERÀRQUIQUES:
2. ENTRE IGUALS:
3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)
1.-
XA
RX
A E
N B
US
Només hi ha un mitjà de transmissió (bus) i no hi ha
nodes de commutació. Tots els ordinadors s’uneixen a un
mateix cable i a tots els arriba la mateixa informació.
Avantatges:
- Són fàcils d’instal·lar
-Van molt be en xarxes petites
-S’utilitza molt poc cable
-Molt fàcil d’ampliar i no requereix armari de cablejat
Inconvenients:
-L'avaria d'un node, punt de connexió d'un equip
informàtic, pot afectar tota la xarxa.
- La detecció i el diagnòstic d'avaries és difícil.
- El trànsit intens en el segment central pot arribar a
col·lapsar la xarxa (col·lisions)
- Quan afegim una estació i obrim la xarxa, n'anul·lem
el funcionament.
3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)
2.-
XA
RX
A E
N A
NE
LL
És com un bus però tancat. Cada ordinador està
connectat al següent i el darrer al primer. Cada estació
té un receptor i un transmissor que fan la funció de
repetidor passant el senyal al següent ordinador
únicament en un sentit (unidireccional).
Avantatges:
-Avaries fàcils de detectar
-Evita les col·lisions donant torns a cada
ordinador
-Poden utilitzar-se per volums d’informació grans
-No requereix armari de cablejat
Inconvenients:
-Expandir aquest tipus de xarxa resulta més
complicat que en altres tipus d'estructures.
- Són xarxes més cares perquè cal connectar totes
les estacions a un mateix cable en forma d'anell.
-Si cau un node paralitza tota la xarxa
3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS
TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)
3.-
XA
RX
A E
N E
ST
RE
LL
A Consisteix a unir tots els equips informàtics en un
punt central que s'anomena concentrador, pel qual
passa tota la informació que es transfereix per la
xarxa. És un dels tipus de xarxa més utilitzats i més
antics.
Avantatges:
-Avaries localitzades amb facilitat
-Si s’avaria un equip no afecta la resta de la
xarxa
-Les ampliacions són més senzilles.
Inconvenients:
-Si s’avaria el concentrador bloqueja la xarxa
-Requereix col·locació d’armari de cablejat
-La instal·lació és cara per la quantitat de cable a
utilitzar i pel propi cost del concentrador
3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS
TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)
4.-
XA
RX
A E
N A
RB
RE
Està formada per diversos bus que
uneixen diverses estrelles.
Avantatges: -La detecció d'avaries és molt senzilla.
- L'ampliació de nodes és molt fàcil de
fer
Inconvenients:
-Hi ha una dependència de la línia
principal
-Les avaries en una branca provoquen
la caiguda de tots els nodes
-Existeixen problemes d’atenuació del
senyal per les distàcies i poden
necessitar repetidors.
-Requereix col·locació d’armari de
cablejat
3.3. TIPUS DE XARXES SEGONS
TOPOLOGIA (DISPOSICIÓ)
5.-
XA
RX
A E
N M
AL
LA
(co
mp
lert
a o
in
co
mp
lert
a)
Cada node està connectat a un o més dels
altres nodes.
D’aquesta forma és possible dur els
missatges d’un node a un altre per diferents
camins.
Si la xarxa està completament connectada
no pot existir cap tipus d’interrupció en les
comunicacions.
Avantatges: -No requereix un node central.
-La caiguda d’un node no implica la
caiguda de la xarxa
- L'ampliació de nodes és molt fàcil de
fer
Inconvenients:
-Molt cares d’instal·lar
-Precisen gran quantitat de cablejat
-Cobren molta importància en l’ús del
Wireless
3.3. ELECCIÓ DE LA TOPOLOGIA ADIENT
Els factors a tenir en compte seran:
- Aplicació: tipus d’instal·lació en què és més
apropiada cada topologia
- Complexitat tècnica: afectarà a la instal·lació i
manteniment
- Resposta: volum de tràfic que ha de suportar
- Fiabilitat: susceptibilitat a avaries i errades
- Expansió: possibilitat d’ampliar la xarxa
4. LA COMMUTACIÓ DE CIRCUITS I
PAQUETS
La commutació és el procés pel qual dos usuaris
estableixen una comunicació emprant una
mateixa infrastructura.
P.ex.: La xarxa telefònica és una xarxa de commutació de
circuits
Formes de commutar
- Per a dur a terme una comunicació és necessari establir un circuit entre els dos extrems per mitjà de la xarxa.
- Quan s’acaba la comunicació s’alliberen les línies
- Apareix amb els senyals digitals
- La informació es divideixen en paquets numerats i amb el destí assignat.
- S’envien pel camí amb menys trànsit.
- No s’estableix ningun circuit en exclusiva per a cada comunicació.
- P.ex: internet (protocol IP)
Commutació
de
circuits
Commutació
de
paquets
1. PER QUÈ APAREIXEN?
Les LAN apareixen amb la necessitat
d’interconnectar ordinadors per poder
compartir diferents recursos (p.ex.
dispositius cars com impressores de
qualitat, discs durs, equips per realitzar
còpies de seguretat)
INTERCANVIAR INFORMACIÓ IMPLICA...
1. Aspectes físics: cables, connectors,
senyals, ...
2. Controlar que no es produeixin errors
3. Identificar els ordinadors dins la xarxa i
la forma d’aconseguir que la informació
generada arribi on es pretén.
2. COMPONENTS D’UNA XARXA COMPONENTS LÒGICS
- Sistema operatiu utilitzat pels equips (UNIX, LINUX, WINDOWS NT)
- Protocols: permeten l’entesa entre l’equip emissor i receptor
COMPONENTS FÍSICS
- Ordinador: elements que es volen connectar. Només han de compartir els protocols de comunicació.
- Targeta de xarxa: adequa i processa la informació en format binari per tal que es pugui transportar per la xarxa
- Cables: coaxial, parell trenat, fibra òptica
- Gestionadors: repetidor, pont, concentrador, encaminador, passarel·la
COMPONENTS FÍSICS: CABLES I
CONNECTORS
CABLE COAXIAL + CONNECTOR BNC
PARELL TRENAT DE COURE +
CONNECTOR RJ45
FIBRA ÒPTICA + CONNECTOR ST
-Està en desús degut la major dificultat
de connexió
i menor flexibilitat en les instal·lacions
- Utilitzat en topologia en bus:
servidors - terminals
- Utilitzat en topologia en estrella: HUB-terminals-Router
COMPONENTS FÍSICS: GESTIONADORS (I)
CONCENTRADOR HUB: Amplifica i
reenvia a tots els ports els paquets de
dades que arriben per un dels ports.
CONCENTRADOR SWITCH: Té la mateixa
funció que el concentrador hub però alhora
de reenviar les dades decideix per quina
porta han de ser enviades. Més eficient que
el HUB. Treballa amb les adreces fixes de
les targetes de xarxa.
ENCAMINADOR O ROUTER: s'utilitza per a unir
xarxes diferents i transferir la informació pel camí
adequat. És un element que decideix quin és el camí
òptim per dirigir la informació. Treballa amb IP.
COMPONENTS FÍSICS: GESTIONADORS (II)
REPETIDOR: s’encarrega de repetir el senyal en llocs allunyats.
PONT O BRIDGE: s’utilitzen per ampliar xarxes que ja han assolir
la seva capacitat màxima.
PASSAREL·LA O GATEWAY: per connectar equips que posseeixen
distints protocols de comunicació
3. CONTROL D’ACCÉS AL MITJÀ
1. TOKEN PASSING: les estacions només poden transmetre quan
capturen el Token. No hi ha col·lisions.
2. CSMA/CD (accés múltiple amb escolta de portadora i detecció
de col·lisions): l’ordinador que vol accedir escolta si el canal
està lliure abans d’emetre. Quan detecta que està lliure
comença a emetre.
3. Si dues estacions comencen a emetre a la vegada es produeix
una col·lisió.
Per a xarxes en anell
Per a xarxes en Bus
4. ELS PROTOCOLS DE COMUNICACIÓ
Per intercanviar informació entre ordinadors
es va fer necessari desenvolupar
tècniques que regulessin la transmissió
d’aquesta. Són els protocols.
Protocols de xarxa hi ha un gran nombre
però el que ha adquirit major importància
en els darrers anys és el protocol TCP/IP.
4.1. EL PROTOCOL TCP/IP
Va néixer el 1974 i és el que avui s’utilitza per controlar el flux de dades a internet.
EL PROTOCOL TCP: s’encarrega de fragmentar en paquets el missatge emès per després organitzar-los en la destinació.
EL PROTOCOL IP: identifica els equips i encamina els paquets. Fa possible que els diferents paquets que formen un missatge viatgin per camins diferents fins a arribar a la destinació